JPS5951630A - ダイナミツクレンジ圧縮回路 - Google Patents

ダイナミツクレンジ圧縮回路

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JPS5951630A
JPS5951630A JP57161929A JP16192982A JPS5951630A JP S5951630 A JPS5951630 A JP S5951630A JP 57161929 A JP57161929 A JP 57161929A JP 16192982 A JP16192982 A JP 16192982A JP S5951630 A JPS5951630 A JP S5951630A
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JP
Japan
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circuit
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signal
dynamic range
input
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JP57161929A
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Kenzo Akagiri
健三 赤桐
Masayuki Nishiguchi
正之 西口
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/002Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ダイナミックレンジ圧縮回路に係り、特許こ
F M放送、VTRのli’ M記録再生回路のよう□
に搬送波の帯域幅が厳密に規定されている椋な伝送路に
使用するダイナミックレンジ圧縮回路に関する。
背景技術とその問題点 たとえば音声信号をビデオトラックに記録するようなV
 T Rにおいて、音声信号を周波数変調して他のビデ
オ信号と周波数多重して記録するものでは、ダイナミッ
クレンジ圧縮回路の機能目的として大きく言って次の2
つがある。
第1の機能1−4的はリミッタ機能である。即ち搬送波
の帯域中をどのような入力に対しても一定値以下におさ
えるもので、このために第1図の破線イで示すように1
00%変調度以上で非常に大きなコンプレッションレシ
オ(圧縮比)をもたせている。又ダイナミックレンジ圧
縮回路の可変利得回路のケインを制御する制御信号のア
タックタイムとして、オーバーシュートが一時的に発生
してもクロマ帯域またはビデオ帯域の方にサイドバンド
帯域が広がらないように相当早いアタックタイムl m
5ec以咋が通常使用され入力レベルを押えている。
第2の↑、2能目的は録音入力に対するコンプレッサ椋
能である。Ii’ M背戸記録方式では理論的にはハー
ドクリッピング特性を示さないが、クロマの帯域への影
響を少なくするために入力レベルに対してハードクリッ
ピング特性をもたせなければならない。そこでV T 
I’Lにおける背戸FM記録町生方式もしくは音声PO
M記録再生方式では、リニアリティはハードクリッピン
グ特性を示すのが普通であり、時たま発生ずる大レベル
入力に対しては圧縮して録音するのがダイナミックレン
ジの有効利用になり、これによって録音レベル設定を容
易ならしめる。このためダイナミックレンジ圧縮回路の
コンプレッサ特性としては余り大きなコンプレッション
レシオを選ぶと汁質上の変化が目立つのでコンプレッシ
ョンレシオとして2〜′5程度が使用される。従ってこ
のときの1・゛M音音信信号アタックタイムおよびリカ
バリタイツ、は、音楽のダイナミック感が損なわれない
よう比較的長い時間即ち夫々1〜10m80L+および
Q、 i 5O13〜>’1 +decに選ぶのが普通
である。
以上のようにダイナミックレンジ圧縮回路は2つの機能
目的を有する。
従来のダイナミックレンジ圧縮回路では、各機能目的に
対して、夫々可変利得回路とその制御回路を機能目的別
に必要としていた。このため上記機能目的を共に満足さ
せたい場合には、各機能目的に対応した可変利得回路と
その制御回路とを別別に並設使用していた。
従って、この場合には可変利得回路を2つ必要とし、そ
の制御回路も2つ必要となり、回路が複雑となるばかり
かコスト高さなっていた。
発明の目的 本発明は上述の問題点に罐み、リミッタ効果とコンプレ
ッサ効果を、特性のばらつきを少なくとも各1個の可変
利得回路とその制御回路で得ることができるようにし、
回路の簡略化とコスト安を図ると共にリミッタ効果さコ
ンプレッサ効果の動作範囲を再現性よく決定でき、祠祭
回路を不安とするようにしたダイナミックレンジ圧縮回
路を提供することにある。
発明の概擬 本発明は、入力信号より所望の出力信号を得る可変利得
回路と、前記入力信号から得られる振幅情報信号と前記
出力信号から得られる振幅情報信号との和出力にもとづ
き前記可変利得回路のゲインを制御する制御回路とを具
備し、前記入力信号から得られる振幅情報信号における
少なくともアタックタイムを前記出力信号から得られる
振幅情報信号におけるアタックタイムより早くするよう
に購成したことを特徴さするダイナミックレンジ圧縮回
路に係るものである。このように(:イ成することによ
りリミッタ効果とコンブレツザシ・)1果を、特性のば
らつきを少なく、1個の可変利得回路とその制御1回路
で得ることができ、回路の前略化とコスト安を図ること
ができると共にリミッタ効果とコンプレッサ効果の動作
範囲を再、現性よく決定でき、lW癖回路を不安にする
ことができる。
実施例 以下本発明の実施例につき、1釣面をβ照して説明する
41図は本発明によるダイナミックレンジ圧縮回路の一
実施例を示し、同図において(11は入力信号が供給さ
れる入力端子、(2)は出力端子、(3)は入力端子(
IIと出力端子(2)間に介挿接続された可変利得回路
、(4)は入力端が入力端子(11に暎絖された第1の
検波回路(D E T (11) (41であって、こ
の第1の検波回路(4)の出力端は第1の時定イク回路
(TO(1))(5)の入力端に接続されている。この
第1の時定数回路(5)の出力(入力信号から得られる
振幅情報信号)は加J′を器(6)の一方の入力端に供
給される。
オだ(7)は入力端が可変利得回路(3)の出力端に接
続された第2の検波回路(DET(21)であって、こ
の第2の検波回路(7)の出力端は第2の時定数回路(
T O+21 )+81の入力端に接続されている。ま
た第2の時定数回路(8)の出力(出力信号から得られ
る振幅悄−71(’l+i号)は加n器(6)の他方の
入力端に供はされる。加算器(6)は第1の時定数回路
(5)の出力(15J変利得回路(3)の入力信号から
得られる振巾情報信号〕と第2の時定数回路(8)の出
力(可変利得回路(3)の出力信号から得られる系中情
報信号)とを加算し、この加算して得られる出力V。を
可変利得回路(3)の制御端子に印加し可変利得回路(
3)のゲインが可変制御される。この可変利得回路(3
)としては一般的に2つのタイプがあり、ここでは便宜
上とれをA方式、B方式と呼ぶことにする。
可変利得]L!1路(3)のゲイン制御電圧をv6、利
得をGとすれば、 A方式では G = 1 / vo  ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(1)B方式では G 
25 exp (−vo) ・・曲・曲面(21の関係
にある。
また入力信号振巾をx1出力(if号振巾をyとすると y = G −x     ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3)の関係にある。
可変利得回路(3)において、A方式の場合vc = 
lxl + lyl   ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(4)() = 1 / Vc   
  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5
)であるから となる。ここで、x、yをレベルとして考えると、、十
、°°°°°°°°°°°°°°°゛°°°°(61と
なる。これより y2+Xy−X=0  ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(7)y≧0だから となる。
従って、前記(6)式から定性的にわかるように、入力
Xが出力yより非常に大きいとき、分母X+y′−′、
−Xであり、Y =−=1となるから、出力レベルは一
定値に近ずく。逆に入力Xが出力yより非に圧縮される
上記(9)式を図示したものがNシロ図の破線口であり
、この第6図によると、入力レベルXが1([JdH)
以下ではコンプレッションレシオが2、入力レベルXが
1以上ではコンプレッションレシオがωに近づくことが
判る。なお第6図においてAがリミッタ領域、Bがコン
プレッサ領域を示す。
また可変利得回路(3)をB方式で構成した場合に。
は、加算器(6)の演算出力V。は vo=に−10g (Ixl + 1yl) ・・・・
−・−・−(4f(ここでに:定数) で与えられるものとし、 G  =  exp  (−v。)      ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・+5Yであるか
ら、 y=G@x=exp(−vc)−x =(exp(−Klog(lxl+1yl)))・x−
(lxl+Iyl)−’−x となる。ここで、xIyをレベルとして考えると、y=
(xIy)−ゝ・X ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(G’fとなり、+c=1の場合には、前
jj’、 A方式の(6)式と同じになる。Kの値は種
々変更しうるので、コンプレッションレシオを任意に変
えられ、−成性がめる。
なお、第1の時定数回路(5)は、出力として比軟的早
いアタックおよびリカバリタイム、即ち夫々たさえば1
mS以内および160m5程度が得られるように構成さ
れている。また第2の時定数回路(8)は、出力として
比較的遅いアタックおよびリカバリタイム、即ち夫々た
とえば1〜10m5および0.18(資)〜10sec
がvIられるように構成されている。
以上のように構成すると、第1の時定数回路(5)の出
力が第2の時定数回路(8)の出力より大きいとき、即
ち入力信号が出力信号より大きいときには、入力側の制
御回路(第1の検波回路(4)と第1の時定数回路(5
)とからなる)による制御が優勢となり、ダイナミック
レンジ圧縮回路は第6図の入力レベルx (dB)の正
領域から判るようにリミッタとして働く。また第1の時
定数回路(5)の出力の方が第2の時定数回路(8)の
出力よりも小さいとき、即ち出力信号yの方が入力信号
xよりも大きいときには、出力側の制御回路(第2の検
波回路(7)と第2の時定数回路(8)とからなる)に
よる制御が役勢となり、ダイナミックレンジ圧縮回路は
第6図の入力レベルx (dB)の負領域から判るよう
にコンプレッサとして働く〇 このようにして前述した2つの機能目的即ちリミッタ機
能とコンプレッサ機能とを一つの回路’l’il成で特
性のばらつきを少なくして達成することができる。しか
もこのコンプレッサとしてのイ々能ルb作からリミッタ
としての機能動作に移る入力レベルは2つの制御電圧比
即ち、@1の時定数回路(5)の出力とW、2の時定数
回路(8)の出力の電圧比で決定されるので、調整回路
を要さずに非常に安定な再現性をもつことができる。
第4図は本発明によるダイナミックレンジ圧I(6回路
の仙の実施例を示し、第2図との相異点は、可変利得回
路(3)の入力側に加釘器(9)を設け、可変利得回路
(31の出力を帰還回路00)を介して加Jj 器(9
1に負部)Xvするように供給し、入力信号と加算して
:fatられる加→:器(9)の出力を可変利得回路(
3)の入力端および第1の検波回路(41の入力端に供
給するように未−(成したこさにある。
δIS5図は第4図の入出力q′!J、性を示し、破作
iJIへで示される。そして、特に44図は第2図に比
べ可変利得回路(31の出力を入力側に負部遠させたこ
とにより、第5図の破ボAハの矢印−で示す部分のよう
に低入力レベルで利得の増加が制限され、はぼ一定の利
得となり、実質的に圧縮が行われなくなる。この結果、
過度のコンプレッサ効果を防ぐことができ、音楽のダイ
ナミック感が損われることがなくなる。その他について
は前述した第2図と同様に説明される。
発明の効果 本発明は上述の如くリミッタ効果とコンプレッサ効果を
特性のばらつきを少なく、1個の可変利得回路りその制
御回路で得ることができ、コスト安となる。また本発明
によれば、リミッタ効果とコンプレッサ効果の動作範囲
を、入力信号から得られる振巾16報信号と出力信号か
ら得られる振巾情報信号の大きさの比で再現性よく決定
できるので、調整回路を必要としないなどきわめて大き
な効果を萎する。
【図面の簡単な説明】
i4!1図はダイナミックレンジ圧i=v:」路の4λ
゛モ能説明のための図、第2図は本つ5明によるダイナ
ミックレンジ圧縮回路の一実施例を示すブロック回路図
、第3図は第2図の入出力特性図、2■4図は本発明に
よるダイナミックレンジ圧縮回路の他の央飽例を示すブ
ロック回路図、記5図は第4図の入出力特性図である。 なお図面に用いられた符号において、 (3)・・・・・・・・・・・・・・・可変利得回路(
4)・・・・・・・・・・−・・・・第1の検波回路(
5)・・・・・・・・・・・・・・・第1の時定数回路
f6X9)・・・・・・・・・・・・加算器(7)・・
・・・・・・・・・・・・・第2の検波回路]8)・・
・・・・・・・・・・・・・第2の時定数回路(10)
・・・・・・・・・・・・・・・帰還回路である。 代理人 上屋 勝 〃  常包芳男 〃  杉浦俊買 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 人力信号より所定の出力信号を得る可変利得回路と、前
    記入力信号から得られる振幅情報信号と前記出力信号か
    ら得られる振幅情報信号との和出力にもとづき前記可変
    利得回路のゲインを制御する制御回路とを具備し、前記
    入力信号から得られる振幅情報信号における少なくとも
    アタックタイムを前記出力信号から待られる振幅情報信
    号におけるアタックタイムより早くするように構成した
    ことを特徴とするダイナミックレンジ圧縮回路。
JP57161929A 1982-09-17 1982-09-17 ダイナミツクレンジ圧縮回路 Granted JPS5951630A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57161929A JPS5951630A (ja) 1982-09-17 1982-09-17 ダイナミツクレンジ圧縮回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP57161929A JPS5951630A (ja) 1982-09-17 1982-09-17 ダイナミツクレンジ圧縮回路

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Publication Number Publication Date
JPS5951630A true JPS5951630A (ja) 1984-03-26
JPH0522416B2 JPH0522416B2 (ja) 1993-03-29

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ID=15744717

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JP57161929A Granted JPS5951630A (ja) 1982-09-17 1982-09-17 ダイナミツクレンジ圧縮回路

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JPH0522416B2 (ja) 1993-03-29

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